压铸镁合金模具温度场分布的研究

用数值模拟的方法，计算、分析了镁合金件压铸过程模具温度场的分布特征，研究了浇注温度、模具预热温度工艺参数对模具温度场的影响和较优参数的选择，并通过试验测量验证了模拟结果的正确性。     

AZ80镁合金等温锻造模具温度场的边界元模拟

以AZ80镁合金等温锻造模具为对象,研究了其热态模型,运用边界元法模拟了AZ80镁合金等温锻造模具温度场,绘制了6个典型面的温度等值线。结果表明,采用边界元法模拟AZ80镁合金等温锻造模具热态模型的方法是可行的,模拟结果是正确的。     

变形温度对AZ31镁合金等通道转角挤压变形行为的影响

通过建立镁合金等通道转角挤压过程的热力耦合有限元分析模型,对其变形过程中的温度场分布进行分析,并通过微观组织观察和XRD分析,获取变形温度对镁合金变形行为的影响规律。结果表明:等通道挤压过程中试件温度分布不均匀,在模具转角剪切部位温度显著升高,且存在明显的温度梯度。XRD分析和微观组织观察显示,AZ31镁合金变形后,锥面衍射强度显著增强,且镁合金的再结晶速度随着变形温度的升高而显著加快。结合变形过程中温度场的分布状况,建议AZ31镁合金等通道转角挤压的合理变形温度设定为250℃。     

镁合金压铸模具温度场及热应力场数值分析

采用PROCAST软件对镁合金压铸模具的温度场及热应力场进行了数值模拟,选取实际生产中容易出现裂纹的部位进行模拟结果分析,得出此区域在不同压铸工艺条件下热应力的变化情况.结果表明,浇注温度越高,模具易出现裂纹的部位表层热应力越大;预热温度越高,模具表层的温度梯度越小.根据模拟结果,选择浇注温度为650 ℃,模具预热温度为220 ℃,生产验证结果,模具寿命较之前的工艺参数有所提高.     

基于有限元的镁合金、铝合金压铸用模具热机耦合分析

基于PROCAST压铸模块热-机耦合分析系统,分别针对A356和AZ91B两种铸件材质,采用H13模具钢,对比分析了铝合金和镁合金压铸件及压铸模具温度场和应力场,得出了压铸镁合金模具温度场及应力场的分布特征,对指导镁合金压铸模具设计及生产提出了见解。     

镁合金锻模的加热分析

设计了含温度控制系统的等温锻造模具,利用"模膛"直接加热镁合金坯料,生产出合格的AZ31B镁合金电动螺丝刀套筒锻件.测定了模具的加热特性,得知设定温度为300℃.起始温度分别为23、130和210℃时的模具温度与时间的关系.试验结果分析表明,该镁合金等温锻造模具的加热性能良好,即不同起始温度下的温度上升速率、下降速率及温度曲线的走势均相近,满足了镁合金等温锻造的要求.     

镁合金低压铸造充型和凝固过程数值模拟

针对金属型模具的不透明性,采用Pro/E2001进行铸件的实体造型,并生成面网格文件.利用铸造模拟软件对镁合金铸件的低压铸造过程进行模拟,分析了在填充过程中温度场、流场以及凝固过程中温度、固相分数的分布情况,预测可能出现的缺陷,从而使铸造工艺和模具的设计得到了优化.     

上引连铸铜镁合金杆温度场模拟研究

建立了上引连铸铜镁合金杆温度场模型,对上引连铸铜镁合金杆的温度场进行了模拟,考察了浇注温度、上引速度以及顶杆温度对铜镁合金杆温度场的影响,确定了不同工艺参数下铜镁合金凝固过程的液穴深度。结果表明,在浇注温度为1 160℃,液穴深度随顶杆温度的增加而增加,且上引速度越快,影响越大。当浇注温度为1 185℃时,上引速度和浇注温度对液穴深度的影响相对减小。随着浇注温度的增加,液穴深度增加。实际生产中应尽量减少保温炉液面波动,以减少铜镁合金杆中缩孔的形成。     

镁合金等温锻造加热装置的设计及模具温度曲线

为了能生产出合格的镁合金电动螺丝刀套筒锻件,设计了电阻丝陶瓷加热圈、温度控制系统和镁合金等温锻造模具,介绍了电阻丝陶瓷加热圈、温度控制系统和保温隔热系统的构成.利用"模膛"直接加热镁合金坯料,"模膛"就是"炉膛".计算出模具的加热时间为26 min,与实际加热时间27 min相近.绘制并分析了设定温度分别为260,300和340℃,从室温开始加热的模具温度曲线.由温度-时间曲线可知,镁合金等温锻造模具的加热特性稳定,即不同设定温度下的"冲温"均为50℃左右.     

EW75镁合金的热裂行为

使用"T"字形热裂模具,通过Clyne-Davies模型对EW75镁合金热裂敏感性进行了预测,并与传统的AZ91镁合金进行对比。根据测试结果对形成热裂纹时的凝固温度和凝固收缩应力进行了分析。确定了EW75镁合金在不同模具温度和浇注温度下的热裂敏感性。采用X射线衍射对EW75镁合金的相进行研究。用扫描电子显微镜对断口显微组织进行分析。结果表明,EW75镁合金的热裂敏感性大于AZ91镁合金,提高模具温度和浇注温度都会降低EW75镁合金的热裂敏感性。     

温度对油酸钠在一水硬铝石矿物表面吸附的影响

采用红外光谱和光电子能谱检测,研究了不同温度条件下油酸钠在一水硬铝石矿物表面吸附,并分析了温度影响油酸钠捕收一水硬铝石能力的根本原因.结果表明:在一定温度范围内(10～45℃),油酸钠对一水硬铝石的捕收能力随温度的升高而提高;在常温或相对低温条件下,油酸钠在一水硬铝石表面没有呈现明显的化学吸附形式,只有在较高药剂浓度和较高温度下,油酸钠在一水硬铝石表面才发生明显的化学吸附.温度影响油酸钠捕收能力的主要原因,可能是温度的不同导致了油酸钠在溶液中的各组份分布率的差异,从而影响油酸钠的捕收能力.     

基于Matlab的中厚板轧后冷却过程温度场数值研究

基于Matlab数值计算,对中厚板轧后冷却问题进行了研究,得到了中厚板随时间变化的温度场分布,分析了钢板厚度、终轧温度、冷却水温度、平均水流密度、钢板含碳量和冷却方式对钢板表面和芯部温度、终冷温度的影响。结果表明,钢板芯部与表面的温差,在空冷阶段先增大后趋于平稳;在层流冷却阶段随着冷却时间的增加不断增大;在返红阶段在较低的范围内趋于平稳。在相同的冷却时刻,随着钢板厚度的增大,钢板表面温度、芯部温度以及芯部与表面的温差均增大;随着终轧温度的降低和平均水流密度的增大,钢板表面和芯部终冷温度均降低。随着钢板含碳量的增加,其表面温度并不总是降低。与单水冷过程相比,间歇式冷却使钢板芯部与表面的温差更小,钢板温度均匀性更好,其对应的热应力也较小。同时,得到了终冷温度与钢板厚度、终轧温度、冷却水温度和平均水流密度的拟合关系式,结果表明钢板终轧温度对钢板终冷温度的影响最为显著,其次是钢板厚度和平均水流密度,冷却水温度对其影响较小。     

基于FLUENT的车外环境热负荷对汽车内部温度分布影响的暂态分析

汽车外环境因素对于汽车室内的温度分布具有重要的影响.基于FLUENT软件,采用数值仿真法分析了环境温度、日照强度、车外风速等热负荷对车内温度分布的影响,并考虑紊流流动和车外壳与座椅的耦合传热,对车内的流动状态和温度场分布进行了暂态分析.计算结果表明:车体表面为动态变化的非均匀温度场,车体不同位置处的表面温度梯度差别较大,最高温度部位位于车顶部,车体两侧从上到下温度逐渐递减,且车外风速越大,车体的温度越低.空调开启瞬间,车内流场为复杂的紊流流动,后排座椅周围的空气温度较前排的温度率先降低.本研究可为汽车内热舒适性优化设计提供理论依据.     

基于数值模拟的模具表层温度对模具寿命的影响

模具表层温度对其寿命的影响,通过表层温度对模具硬度的影响反映出来,对钢质同步环模具进行失效分析表明,在成形过程,齿形部位剧烈的金属流动,与高压力下的热传导引起模具齿形型腔温度的快速上升,是造成模具失效的主要原因。文中对钢质同步环成形过程中模具表层温度分布规律进行了系统分析,研究了坯料温度、摩擦因子对其表层温度场的影响。结果表明,坯料温度越高,摩擦因子越大,模具表层温度上升越明显。并提出了提高模具寿命的方法。     

异厚度铝合金激光拼焊温度场的测试

利用高温热电偶检测异厚度铝合金激光拼焊时的温度场,分析不同检测位置、激光功率、焊接速度、添加粉末、板材厚度对温度场的影响.测量结果表明,焊缝附近温度梯度非常大.激光功率越高、焊接速度越慢,同一测量点峰值温度越高.添加金属粉末时,材料表面对激光的吸收率增强,同一测量点的峰值温度升高.同一测量点薄板的峰值温度比厚板高,达到峰值温度的时间比厚板短.     

基于ANSYS模拟的基体表面温度场对纳米金刚石膜沉积的影响

为得到高质量的纳米金刚石膜，采用ANSYS软件对基体表面的温度场进行仿真，分别模拟不同热丝数量、不同热丝间距以及不同热丝/基体间距对基体表面温度场的影响并通过试验进一步验证。结果表明:热丝数量与热丝间距对基体表面温度场影响不大，实际应用中取适当值即可。当热丝/基体间距低于5 mm时，基体表面的温度场不均匀、呈波状起伏；当热丝/基体间距大于5 mm时，基体表面的平均温度随热丝/基体间距增大而下降，基体表面的温度场波状起伏现象消失，温度场分布趋于均匀。当热丝/基体间距为7 mm时，基体表面的温度场最均匀，所沉积的纳米金刚石膜纯度最高、内应力最小、质量最优。      

高温退火二次升温阶段的工艺参数对HiB钢底层形成的影响

研究了高温退火二次升温阶段的退火温度及露点温度对HiB取向硅钢表面硅酸镁底层的影响。结果表明,高温退火二次升温阶段的最终温度在1100~1170 ℃范围内时生成的硅酸镁底层质量较好;当退火气氛中存在水蒸气时,会降低硅酸镁底层的质量,且水蒸气含量越高,即露点温度越高,硅酸镁底层的厚度越薄,质量越差。     

双辊铸轧薄带钢侧封板热应力的数值分析

采用有限元法模拟了双辊铸轧薄带钢工艺中侧封板的三维温度场和热应力场。通过对侧封板的温度和应力的耦合数值模拟 ,得出了在铸轧过程中侧封板的温度和热应力的分布规律。根据热应力分析了侧封板裂纹产生机理 ,得出侧封板产生裂纹的位置与实验结果相吻合 ;同时分析了不同预热温度对侧封板温度和热应力分布的影响 ,得出了侧封板的最佳预热温度范围     

机床热变形及热误差优化研究

为减少热变形对精密加工精度影响,对夏冬两季节机床主轴箱上温升和热变形及环境温度的影响进行了测试分析,并采用BP神经网络模型化的Volterra级数非线性系统实现热误差建模。分析结果表明：夏天环境温度受主轴箱散热影响而温度迅速升高;冬季机床散热较快,主轴箱上温升比较明显,环境温度几乎不变;同一台机床在夏季和冬季的热变形规律相似而变形量稍有不同。通过实验验证了该模型具有预测精度高的优点,为数控机床热误差实时补偿提供了参考。     

基于有限元理论分析切削振动对CBN刀具磨损的影响

研究用CBN刀具切削钛合金Ti-6Al-4V材料时，切削振动对刀具磨损的影响情况。用有限元分析技术，设计正交试验，分析不同方向切削振动幅度和振动频率对刀具表面应力、刀具温度的影响，研究切削振动条件下的刀具磨损情况。有限元仿真结果表明:X方向振动对刀具表面应力和温度影响较小，且规律性影响不明显，因此X方向振动并未加重刀具磨损；Y方向振动对刀具表面应力和温度影响较大，刀具表面应力和温度随着Y方向振动幅度和频率增加而增大和升高，刀具磨损加重；当X方向和Y方向均存在振动时，刀具表面应力和温度也随着振动幅度和频率增加而增大和升高，刀具磨损严重。利用实际切削试验对有限元分析结果进行验证，发现振动对刀具磨损影响较大，与有限元分析结果基本一致。